KERN ACS-A03 Mode d'emploi

KERN & Sohn GmbH
Ziegelei 1
D-72336 Balingen
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Télécopie: +49-[0]7433-9933-149
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Notice d’utilisation
Kit de détermination de la densité pour
balances analytiques KERN ACJ / ACS
KERN ACS-A03
Version 1.0
04/2012
F
ACS-A03-BA-f-1210
KERN ACS-A03
F
Version 1.0 04/2012
Notice d’utilisation
Kit de détermination de la densité pour balances analytiques
KERN ACJ / ACS
Sommaire:
1
INTRODUCTION ............................................................................................................................ 3
1.1
2
ETENDUE DE LA LIVRAISON........................................................................................................ 3
PRINCIPE DE LA DETERMINATION DE LA DENSITE ............................................................... 5
2.1
PARAMETRES D'INFLUENCE ET SOURCES D'ERREUR ................................................................... 6
3
INSTALLATION DU KIT DE DETERMINATION DE LA DENSITE ............................................... 7
4
DETERMINATION DE LA DENSITE DE CORPS SOLIDES ........................................................ 9
4.1
4.2
4.3
5
DETERMINATION DE LA DENSITE DE LIQUIDES ................................................................... 13
5.1
5.2
5.3
6
DETERMINER LE VOLUME DU CORPS PLONGEANT EN VERRE ...................................................... 13
APPELER LE MODE "DETERMINATION DE LA DENSITE DU LIQUIDE" .............................................. 14
DETERMINER LA DENSITE ........................................................................................................ 15
FONCTION DATA-HOLD ............................................................................................................. 16
6.1
6.2
7
APPELER LE MODE "DETERMINATION DE LA DENSITE DE CORPS SOLIDES"..................................... 9
DETERMINER LA DENSITE ........................................................................................................ 11
³
DETERMINATION DE LA DENSITE DE CORPS SOLIDES AVEC UNE DENSITE MOINS QUE 1 G/CM ...... 12
ACTIVER LA FONCTION ............................................................................................................ 16
GARDER / EFFACER LE RESULTAT DE LA DETERMINATION DE LA DENSITE SUR L‘AFFICHAGE ......... 16
CONDITIONS D’UNE MESURE PRECISE .................................................................................. 17
7.1
CALCUL DES RESULTATS ......................................................................................................... 17
7.2
FACTEURS INDIVIDUELS SE REPERCUTANT SUR L’ERREUR DE MESURE ....................................... 17
7.2.1 Bulles d’air ....................................................................................................................... 17
7.2.2 Echantillon solides ........................................................................................................... 17
7.2.3 Liquides ............................................................................................................................ 18
7.2.4 Surface............................................................................................................................. 18
7.3
INFORMATIONS GENERALES .................................................................................................... 18
7.3.1 Densité / densité relative ................................................................................................. 18
7.3.2 Dérive de l’affichage de la balance .................................................................................. 18
8
TABLEAU DES DENSITES POUR LIQUIDES ............................................................................ 19
9
IMPRECISION DE MESURE POUR LA DETERMINATION DE LA DENSITE DE CORPS
SOLIDES ...................................................................................................................................... 20
10
CONSIGNES D’UTILISATION ..................................................................................................... 21
2
ACS-A03-BA-f-1210
1 Introduction
•
Veuillez lire avec attention la notice d’utilisation afin d’assurer une
exploitation sûre et sans accroc.
•
La présente notice ne décrit que les travaux avec le kit pour la
détermination de la densité. Pour de plus amples informations
concernant le la mise en œuvre de votre balance, veuillez
consulter la notice d’utilisation, qui est jointe à la balance
respective.
1.1 Etendue de la livraison
 Nous vous prions de contrôler l´emballage et le kit de densité dès son déballage
et de vérifier lors du déballage que l´appareil ne présente pas de dommages
extérieurs visibles.
 S’assurer que toutes les pièces soient complètes.
(7)
Fig. 1 Volume de fourniture
No.
Description
(1) -1
Panier pour échantillons solides en immersion (densité > 1 g/cm³)
1
(1) -2
Panier d’immersion pour corps solides en flottation (densité > 1 g/cm³)
1
(2)
Support de plateau de la balance
1
(3)
Récipient en verre ∅ 90 mm, h = 60 mm
1
(4)
Plateforme pour récipient en verre
1
(5)
Thermomètre
1
(5) -1
Butée en caoutchouc pour le thermomètre
1
(6)
Fixation de thermomètre
1
(7)
Corps plongeant en verre
1
Notice d’utilisation
1
ACS-A03-BA-f-1210
Nombre
3
Fig. 2 : Kit de détermination de la densité installé KERN ACS-A03
Fig. 3 : Panier d’immersion pour corps solides
A Cuvette porte-échantillon du haut (poids de l’échantillon à l‘air)
B
4
Cuvette porte-échantillon du bas (poids de l’échantillon dans le
liquide auxiliaire)
ACS-A03-BA-f-1210
2 Principe de la détermination de la densité
Les trois paramètres physiques importants sont le volume et la masse des corps
ainsi que la densité des substances. La masse et le volume sont reliés entre-eux par
la densité:
La densité [ρ ] est le rapport de la masse [ m ] et du volume [ V ].
ρ= m
V
L’unité SI de la densité est le kilogramme par mètre cube (kg/m³). 1 kg/m³ est égale à
la densité d’un corps homogène, qui pour la masse de 1 kg prend le volume de 1 m³.
D’autres unités souvent utilisées sont:
g
g
kg
1
1
1
3
3
cm ,
m ,
l
Par la mise en œuvre de notre kit pour la détermination de la densité en combinaison
avec nos balances KERN ABS/ABJ vous êtes en mesure de déterminer rapidement
et fiablement la densité de corps solides et de liquides. Nos kits pour la détermination
de la densité mettent en œuvre le "Principe d’Archimède":
LA POUSSEE VERTICALE EST UNE FORCE. ELLE S’APPLIQUE A UN CORPS QUI EST
IMMERGE DANS UN LIQUIDE. LA POUSSEE VERTICALE DU CORPS EST JUSTE EGALE A LA
FORCE PONDERALE DU LIQUIDE DEPLACE. LA FORCE ASCENSIONNELLE AGIT
VERTICALEMENT VERS LE HAUT.
La densité est ainsi extrapolée par application des formules suivantes:
Pour la détermination de la densité de corps solides
Nos balances lui permettent de peser le corps solide dans l’air [ A ] et dans l’eau [ B
]. Lorsque la densité du milieu ascensionnel [ ρo ] est connue, la densité du corps
solide [ρ ] se calcule comme suit:
ρ=
ρ
A
B
ρo
A
ρo
A-B
= densité de l’échantillon
= poids de l’échantillon dans l’air
= poids de l’échantillon dans le liquide de calibrage
= densité du liquide de calibrage
ACS-A03-BA-f-1210
5
Pour la détermination de la densité de liquides
La densité d’un liquide est déterminée à l’aide d’un corps plongeant dont le volume [
V ] est connu. Le corps plongeant est pesé dans l’air [ A ] et dans le liquide
échantillon [ B ].
Selon la loi d’Archimède un corps plongé dans un liquide est soumis à une force
ascensionnelle [ G ]. En valeur absolue cette force est égale à la force pondérale du
liquide déplacé.
Le volume [ V ] du corps immergé est égal au volume du liquide déplacé.
G = poussée verticale du corps plongeant
Poussée verticale du corps plongeant =
Poids du corps plongeant à l’air [ A ] - poids du corps plongeant en liquide
échantillon [ B ]
Il en résulte:
ρ=
A-B
V
ρ
A
B
V
= densité du liquide échantillon
= poids du corps plongeant dans l’air
= poids du corps plongeant dans le liquide échantillon
= volume du corps plongeant*
*
Si le volume du corps plongeant n’est pas connu, celui-ci peut être extrapolé par
une mesure de la densité du corps solide p. ex. dans l’eau et calculé comme suit.
V
A
B
ρW
= volume du corps plongeant
= poids du corps plongeant dans l’air
= poids du corps plongeant dans l’eau
= densité eau
2.1 Paramètres d'influence et sources d'erreur







6
Pression d´air
Température
Variation de volume du corps perpendiculaire
Tension superficielle du liquide
Bulles d’air
Profondeur d’immersion de la cuvette porte-échantillon ou du corps plongeant
Porosité du corps solide
ACS-A03-BA-f-1210
3 Installation du kit de détermination de la densité
•
Le cas échéant, effectuez la mise au point nécessaire avant l’installation du
jeu pour la détermination de la densité.
•
Un ajustage correct n’est pas possible après installation du kit de densité.
•
Pour l’ajustage enlever le set de densité et appliquer le plateau de pesée
standard.
1. Mettez hors circuit la balance et coupez l’alimentation en courant.
2. Retirez le plateau de pesée standard,
l'écran statique et le support du
plateau de pesée.
3. Insérez avec précaution
le support du plateau de pesée
4. Orientez la plateforme du récipient en
verre de manière à ce qu’elle n’entre
pas en contact avec le support du
plateau de pesée.
5. Accrocher le panier d‘immersion.
Veillez à ce qu’il soit accroché de
manière centrique dans l’évidement
du support du plateau de pesée.
ACS-A03-BA-f-1210
7
6. Fermez les portes vitrées. Branchez
l’alimentation en électricité à la
balance, la balance effectue un test
automatique. Les balances de la
série ACJ exécutent en plus un
ajustage avec le poids d’ajustage
interne.
Attendez jusqu’à ce que „off“ soit
affiché.
7. Appuyez sur la touche ON/OFF,
l’échelle des grammes apparaît.
8. Fixez le thermomètre comme le
montre la figure sur le récipient en
verre. Remplir le récipient en verre de
liquide auxiliaire ou de liquide
échantillon.
9. Retirer le panier d’immersion et installer le récipient en verre au milieu de la
plateforme.
10. Accrocher de nouveau le panier d‘immersion. Veiller à ce qu’il n’entre pas en
contact avec le récipient en verre.
11. Tempérez le liquide, les instruments ou le corps plongeant jusqu’à ce que la
température soit constante. Tenez compte du temps de préchauffage de la
balance.
8
ACS-A03-BA-f-1210
4 Détermination de la densité de corps solides
Pour la détermination de la densité de corps solides, le corps solide est d’abord pesé
dans l’air puis dans un liquide d‘appoint. De la différence du poids résulte la poussée
verticale dont le logiciel calcule la densité.
4.1 Appeler le mode "détermination de la densité de corps solides"
1. Appel du menu :
En mode de pesée appuyer 2 x sur la touche
MENU
2. Appeler de façon répétée les touches de
navigation ( ) jusqu’à ce qu’apparaisse
„APL.FUNC“.
3. Appeler PRINT
4. Répéter l’appel des touches de navigation
( ) jusqu’à ce qu‘apparaisse „SG. Valider
sur TARE, "SET" est affiché suivi du réglage
actuel.
5. Répéter l’appel des touches de navigation
( ) jusqu’à ce qu‘apparaisse„S.SG“
(mode "détermination de la densité de corps
solides").
Valider sur TARE. "SET" est affiché suivi du
liquide auxiliaire actuellement réglé.
6. Répéter l’appel des touches de navigation
( ) jusqu’à ce qu‘apparaisse le liquide
auxiliaire souhaité.
Afficheur
Liquide auxiliaire
Eau distillée
Alcool éthylique
Alcool méthylique
Pour la mise en œuvre d’un autre liquide auxiliaire de votre choix appeler le réglage
"OTHER".
Valider sur TARE , "SET" est affiché suivi du message appelant à la saisie de la
"température du liquide d‘appoint".
ACS-A03-BA-f-1210
9
7. Appeler TARE, l’affichage permute en saisie
numérique.
En cas d’appel eau, alcool éthylique ou
alcool méthylique est affichée la température
actuellement réglée.
En cas d’appel "OTHER" est affichée la
densité actuellement réglée pour le liquide.
Soit :
En cas d’appel eau, alcool éthylique ou
alcool méthylique, relever la température sur
le thermomètre et la saisir au moyen des
touches de navigation.
ou
En cas d’appel "OTHER" saisir la densité du
liquide auxiliaire de votre choix.
Saisie numérique
L’indicateur # indique que la balance se
trouve en état de saisie numérique. La
première position clignote et peut être
modifiée.

Augmenter les chiffres clignotants

Diminuez les chiffres clignotants

Sélection des chiffres de gauche à
droite
Valider l’entrée
8. La balance affiche la densité du liquide
auxiliaire à la température saisie pour environ
3 sec et passe dans le mode "détermination
de la densité de corps solides".

Pour commuter appeler le mode densité mode de pesée MENU pendant 3 s.
10
ACS-A03-BA-f-1210
4.2 Déterminer la densité
1. Contrôler que le mode "détermination de la
densité de corps solides" est bien activé (cf.
chap. 4.1).
2. Si la balance n’affichait pas le zéro, appeler
TARE.
3. Poser le corps solide sur la cuvette porteéchantillon du haut. Le poids de l’échantillon
dans l’air est affiché.
4. Attendre l’affichage de la stabilité ( ), puis
appuyer sur la touche UNIT. "SINK" est
affiché.
5. Poser le corps solide dans la cuvette porteéchantillon du bas puis appeler UNIT.
6. La balance extrapole la densité du corps
solide et l‘affiche.
7. Si une imprimante est raccordée en option,
le résultat peut être édité.
8. Retirer l‘échantillon. Pour de plus amples
mesures appeler UNIT et démarrer par la
phase 2 s.
Exemples d’édition KERN YKB-01N
KERN & Sohn GmbH
Société
TYPE ACS 320-4
Modèle
SN WB11AG0002
ID 1234
1.2188DS
-SIGNATURE-
N° de série
N° d’identification de la balance
Résultat
Traîté par
-----------------
ACS-A03-BA-f-1210
11
4.3 Détermination de la densité de corps solides avec
une densité moins que 1 g/cm³
Dans les corps solides avec une densité moins que 1 g/cm3 , une détermination de la
densité est possible avec deux méthodes différents.
Méthode 1:
Comme liquide de mesure on utilise un liquide avec moins densité que celle du corps
solide, p.ex. éthanol d’env. 0,8 g/cm3.
Ce méthode devrait être appliqué si la densité du corps solide ne se distingue que
faiblement de celle de l’eau distillée.
L’éthanol ne devrait pas être appliqué si le corps solide est attaqué par l’alcool.
Pour les travaux avec l’éthanol, il convient de respecter scrupuleusement les
directives de sécurité en vigueur.
Méthode 2:
L‘échantillon n’est pas déposé sur mais sous la cuvette porte-échantillon du bas.
A cet effet est utilisé le panier d’immersion pour corps flottants [cf au chap1.1, alinéa
(1) -2].
 Appeler le mode "détermination de la densité de corps solides" et saisir les
paramètres du liquide d‘appoint cf. chap. 4.1.
 Mesure de la densité voir au chap 4.2, dans phase 5 déposer l’échantillon sous
le tamis. Si la poussée verticale s’exerçant sur l’échantillon est assez forte pour
soulever le panier d’immersion, celui-ci devra être lesté par le poids d‘un dummy
qui sera retranché par tarage pour le pesage à l‘air.
12
ACS-A03-BA-f-1210
5 Détermination de la densité de liquides
Pour la détermination de la densité de liquide on utilise un corps plongeant en verre
dont le volume est connu. Le corps plongeant en verre d’abord est pesé à l’air et
ensuite dans le liquide dont la densité doit être déterminée. De la différence du poids
résulte la poussée verticale dont le logiciel calcule la densité.
5.1 Déterminer le volume du corps plongeant en verre
Lorsque le volume du corps plongeant en verre n’est pas connu, celui-ci doit être
extrapolé et calculé de la façon suivante.
1. Verser de l’eau distillée dans le récipient et laisser venir à température jusqu’à ce
que la température soit constante. Lire la température sur le thermomètre.
2. Appeler le mode de pesée. Si la balance n’affichait pas le zéro, appeler TARE.
3. Accrochez le corps plongeant en verre. Le poids du corps immergé est affiché.
4. Attendre l’affichage de la stabilité ( ), puis mettre à zéro sur la touche TARE.
5. Déposez le récipient d’eau sur la plateforme et plongez-y le corps plongeant en
verre. Attendre l’affichage de stabilité ( ). La balance affiche la différence „poids à
l‘air – poids dans l‘eau“.
Notez la valeur (sans le signe) et extrapolez le volume du corps plongeant en verre
en fonction de la formule suivante.
V =
V
M
ρ
M
ρ
= volume du corps plongeant en verre
= différence „poids à l‘air – poids dans l‘eau“
= densité de l’eau compte tenu de la température, voir le tab. 1.
Tab. 1: Tabelle de densité pour eau
Température
[℃]
Densité ρ
3
[g/cm ]
Température
[℃]
Densité ρ
3
[g/cm ]
Température
[℃]
Densité ρ
3
[g/cm ]
10
0.9997
19
0.9984
28
0.9963
11
0.9996
20
0.9982
29
0.9960
12
0.9995
21
0.9980
30
0.9957
13
0.9994
22
0.9978
31
0.9954
14
0.9993
23
0.9976
32
0.9951
15
0.9991
24
0.9973
33
0.9947
16
0.9990
25
0.9971
34
0.9944
17
0.9988
26
0.9968
35
0.9941
18
0.9986
27
0.9965
ACS-A03-BA-f-1210
13
5.2 Appeler le mode "détermination de la densité du liquide"
1. Appel du menu :
En mode de pesée appuyer 2 x sur la
touche MENU
2. Appeler de façon répétée les touches de
navigation ( ) jusqu’à ce qu’apparaisse
„APL.FUNC“.
3. Appeler PRINT
4. Répéter l’appel des touches de navigation
( ) jusqu’à ce qu‘apparaisse „SG.
Valider sur TARE, "SET" est affiché suivi
du réglage actuel.
5. Répéter l’appel des touches de navigation
( ) jusqu’à ce qu‘apparaisse „L.DENS“
(mode "détermination de la densité de
liquides").
Valider sur TARE. "SET" est affiché suivi
du message appelant à la saisie du volume
du corps immergé.
6. Appeler TARE, l’affichage permute en
saisie numérique.
L’indicateur # indique que la balance se
trouve en état de saisie numérique. La
première position clignote et peut être
modifiée.
Saisir le volume du corps immergé (cf
chap. 5.1) sur les touches de navigation.
Entrée numérique

Augmenter les chiffres clignotants

Diminuez les chiffres clignotants

Sélection des chiffres de gauche à
droite
Valider l’entrée
7. La balance affiche „SET“ pour env. 3 sec. et
passe en mode "détermination de la densité
de liquides".
Pour commuter appeler le mode densité mode de pesée MENU pendant 3 s.
14
ACS-A03-BA-f-1210
5.3 Déterminer la densité
1. Remplir le récipient en verre de liquide de
contrôle. Contrôler que le mode
"détermination de la densité de liquides" est
bien activé (cf. chap. 5.2).
2. Si la balance n’affichait pas le zéro, appeler
TARE.
6. Accrochez le corps plongeant en verre. Le
poids du corps immergé est affiché.
7. Attendre l’affichage de la stabilité ( ), puis
appuyer sur la touche UNIT. "SINK" est
affiché.
3. Poser le récipient en verre avec le liquide de
contrôle sur la plateforme. Plonger le corps
plongeant en verre entièrement et sans
bulles dans le liquide. Appeler UNIT.
4. La balance extrapole la densité du liquide et
l‘affiche.
5. Si une imprimante est raccordée en option,
le résultat peut être édité.
Exemples d’édition KERN YKB-01N
KERN & Sohn GmbH
Société
TYPE ACS 320-4
Modèle
SN WB11AG0002
ID 1234
0.1109DL
-SIGNATURE-
N° de série
N° d’identification de la balance
Résultat
Traîté par
-----------------
Pour de nouvelles mesures
 Nettoyer et sécher soigneusement le récipient et le corps plongeant en verre.
 Accrochez de nouveau le corps plongeant en verre
 Appeler la touche UNIT
 Reprenez à la phase 2
ACS-A03-BA-f-1210
15
6 Fonction Data-Hold
La fonction Data-Hold peut être mise en circuit au cours de la détermination de la
densité de corps solides ainsi qu’au cours de la détermination de la densité de
liquides.
La valeur affichée de la densité fluctue très souvent et est par suite difficilement
lisible. Par l’activation de la fonction Data-Hold est gelée sur l‘affichage la valeur de
la densité entre le contrôle de la stabilité et l’appel de la touche UNIT.
6.1 Activer la fonction
1. Appel du menu :
En mode de pesée appuyer 2 x sur la
touche MENU
2. Appeler de façon répétée les touches de
navigation ( ) jusqu’à ce qu’apparaisse
„APL.FUNC“.
3. Appeler PRINT
4. Répéter l’appel des touches de navigation
( ) jusqu’à ce qu‘apparaisse „SG“.
Valider sur TARE, "SET" est affiché suivi du
réglage actuel.
5. Répéter l’appel des touches de navigation
( ) jusqu’à ce qu‘apparaisse „SG.HOLD.
Valider sur TARE.
L’indicateur
affiche que la fonction DataHold est active.
6. Retour au mode de détermination de la
densité, répéter l’appel de ON/OFF.
6.2 Garder / effacer le résultat de la détermination de la densité sur l‘affichage
 Effectuer la détermination de la densité, cf au chap.4.2 /phase 6 ou chap.5.3
/phase 4.
Pendant que la balance extrapole le résultat de la détermination de la densité,
apparaît en clignotant pendant env. 5 sec „WAIT“.
L‘indicateur [∗] affiche la valeur de densité gelée.
 Pour effacer la valeur affichée gelée, appeler la touche UNIT. La balance revient
en mode de détermination de la densité.
16
ACS-A03-BA-f-1210
7 Conditions d’une mesure précise
Il y a de nombreuses sources d’erreurs pour la détermination de la densité.
Une connaissance précise et une grande précaution sont inéluctables pour obtenir
des résultats précis avec l’utilisation de ce kit de densité en association avec la
balance.
7.1 Calcul des résultats
Pour la détermination de la densité au moyen de la balance les résultats sont
affichés avec 4 chiffres derrière la virgule. Cela ne signifie pour autant pas que les
résultats sont exacts jusqu’à la dernière décimale affichée, comme pour une valeur
extrapolée. Les résultats de pesées effectuées pour les calculs sont à considérer de
façon critique.
Exemple de détermination de la densité d’un corps solide:
Afin de garantir des résultats de qualité, le numérateur et le dénominateur de la
formule suivante doivent présenter la même précision. Si l’un des deux n’est pas
stable ou est faux, le résultat sera également instable ou faux.
ρ=
ρ
A
B
ρo
A
ρo
A-B
= densité de l’échantillon
= poids de l’échantillon dans l’air
= poids de l'échantillon dans le liquide auxiliaire
= densité du liquide auxiliaire
7.2 Facteurs individuels se répercutant sur l’erreur de mesure
7.2.1 Bulles d’air
Une petite bulle de 1 mm correspond à une poussée de 0.5 mg tandis que celle de
2 mm Ø produit déjà une poussée de 4 mg.
Par conséquent, s'assurer qu'aucune bulle d'air n'adhère au corps solide ou
perpendiculaire immergé dans le liquide.
Une surface huileuse provoque des bulles d'air en la plongeant dans le liquide, c'est
pourquoi
 Dégraisser les échantillons solides résistants aux solvants
 Nettoyer régulièrement toutes les pièces immergées et ne pas toucher avec
des doigts nus.
En dehors du liquide, ne pas poser les échantillons de corps solide (particulièrement
les objets plats) sur la cuvette porte-échantillon car une immersion en commun
engendre des bulles d'air.
7.2.2 Echantillon solides
Si l’échantillon a un trop grand volume et s’il est plongé dans le liquide, le niveau de
liquide monte le long de la paroi du gobelet. Ceci entraîne qu’une partie de la
suspension de la cuvette porte-échantillon est également immergée en augmentant
la poussée de sustentation. Le poids de l’échantillon s’en trouve diminué dans le
liquide. Les échantillons, qui modifient le volume ou qui absorbent le liquide, ne
peuvent pas être mesurés.
ACS-A03-BA-f-1210
17
7.2.3 Liquides
Les corps solides sont en règle générale assez insensibles aux fluctuations de la
température, de sorte que les fluctuations de la densité sont négligeables.
Cependant, étant donné que pour déterminer la densité des corps solides, on
travaille avec un liquide auxiliaire selon le „principe de la poussée d'Archimède“, leur
température doit être prise en compte. Avec les liquides, la température a des
conséquences plus fortes et provoque des changements de densité d'un ordre de
grandeur de 0.1 à 1‰ par °C. Ainsi, la troisième décimale du résultat est déjà
influencée.
7.2.4 Surface
La suspension de la cuvette porte-échantillon transperce la surface du liquide. Cet
état varie en permanence. Lorsque l’échantillon ou le corps plongeant est
relativement petit, la tension superficielle altère la reproductibilité. L’ajout d’une petite
quantité d’agents détersifs (produits détergents) rend la tension superficielle
négligeable et bénéficie à la reproductibilité.
7.3 Informations générales
7.3.1 Densité / densité relative
La densité relative est le poids d’un corps de calibrage divisé par le poids de l’eau (à
une température de 4° Celsius) de ce même volume. La densité relative n’a pour
cette raison pas d’unité. La densité est la masse, divisée par le volume.
Lorsque la densité relative est utilisée dans la formule à la place de la densité du
liquide, cela fausse le résultat. Pour un liquide, seule sa densité est
pertinente.
7.3.2 Dérive de l’affichage de la balance
La dérive de la balance n’a aucune influence sur le résultat final de la détermination
de la densité, bien que le poids de la pesée à l’air en soit affecté. Des valeurs
précises sont seulement nécessaires lorsque avec un corps plongeant est
déterminée la densité de liquides.
Une mise au point de la balance s’avère nécessaire en cas de changement de la
température ambiante ou du lieu d’implantation. Retirer à cet effet le kit de
détermination de la densité et réaliser l’ajustage au moyen du plateau de pesée
standard.
18
ACS-A03-BA-f-1210
8 Tableau des densités pour liquides
Température Densité ρ [g/cm³]
[°C]
Eau
Alcool éthylique
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
0.9997
0.9996
0.9995
0.9994
0.9993
0.9991
0.9990
0.9988
0.9986
0.9984
0.9982
0.9980
0.9978
0.9976
0.9973
0.9971
0.9968
0.9965
0.9963
0.9960
0.9957
0.9954
0.9951
0.9947
0.9944
0.9941
ACS-A03-BA-f-1210
0.7978
0.7969
0.7961
0.7953
0.7944
0.7935
0.7927
0.7918
0.7909
0.7901
0.7893
0.7884
0.7876
0.7867
0.7859
0.7851
0.7842
0.7833
0.7824
0.7816
0.7808
0.7800
0.7791
0.7783
0.7774
0.7766
Alcool
méthylique
0.8009
0.8000
0.7991
0.7982
0.7972
0.7963
0.7954
0.7945
0.7935
0.7926
0.7917
0.7907
0.7898
0.7880
0.7870
0.7870
0.7861
0.7852
0.7842
0.7833
0.7824
0.7814
0.7805
0.7896
0.7886
0.7877
19
9 Imprécision de mesure pour la détermination de la
densité de corps solides
Ce tableau montre la lisibilité approximative de la balance en liaison avec le kit de
densité. Il faut ce faisant tenir compte du fait que les valeurs n’ont été déterminées
que par le calcul et qu’elles ne tiennent pas compte de paramètres d’influence tels
qu’ils sont décrits au chap. 7.
Affichage approximatif dans le cadre de mesures de densité
(Si la balance utilisée a une lisibilité de 0,1 mg)
Poids de l’échantillon (g)
1
5
10
100
200
300
1
0.001
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
3
0.002
0.0004
0.0003
0.0001
0.0001
0.0001
5
0.003
0.001
0.0004
0.0002
0.0002
0.0002
8
0.004
0.001
0.0006
0.0003
0.0003
0.0003
10
0.005
0.001
0.0008
0.0004
0.0003
0.0003
12
0.006
0.002
0.001
0.0004
0.0004
0.0004
20
0.01
0.003
0.001
0.001
0.001
0.001
Densité de l’échantillon
3
(g/cm )
Exemple de lecture sur le tableau:
Avec une balance avec une définition de 0.0001 g et un échantillon avec un poids de
10 g, dont la densité est de 5g/cm3, les écarts d’affichage sont de 0.004 g/cm3.
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10 Consignes d’utilisation
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Plusieurs mesures de la densité sont nécessaires pour former une moyenne
reproductible
Dégraissez les échantillons/les corps plongeants en verre/ le verre du gobelet
résistants aux solvants.
Nettoyez régulièrement les cuvettes porte-échantillons / les corps plongeants en
verre / le verre du gobelet, n’entrez pas en contact avec les mains avec la pièce à
immerger
Séchez après chaque mesure l’échantillon / le corps plongeant en verre / les
précelles.
Adaptez la taille de l’échantillon à la cuvette porte-échantillon (taille idéale de
l’échantillon > 5 g).
N’utilisez que de l’eau distillée.
Agitez légèrement avant la première immersion les cuvettes porte-échantillons et
les corps plongeants pour les débarrasser d’évt. bulles d’air.
Veillez strictement à ce que lors d’une nouvelle immersion dans le liquide aucune
bulle d’air additionnelle n’adhère; mieux encore déposez l’échantillon à l’aide
d’une pincette.
Enlevez des bulles d’air qui adhèrent fortement au moyen d’un fin pinceau ou
d’un auxiliaire analogue.
Pour éviter la formation de bulles d’air qui adhèrent, lissez au préalable les
échantillons qui ont une surface rugueuse.
Veillez en cours de pesage qu’il n’y ait pas d’eau qui s’égoutte par l’usage de la
pincette sur la cuvette porte-échantillon du haut.
Pour réduire la tension superficielle de l’eau et diminuer le frottement de l’eau sur
le fil de fer, ajoutez au liquide de mesure trois gouttes d’un agent détersif se
trouvant communément dans le commerce (produit pour la vaisselle) (l’altération
de la densité de l’eau dist. par suite de l’ajout de l’agent détersif peut être
négligée).
Les échantillons de forme ovale peuvent être saisis plus facilement au moyen de
précelles si on les dote d’entailles.
La densité de corps solides poreux ne peut être déterminée qu’avec une certaine
approximation. Lors de leur immersion dans le liquide de calibrage tout l’air n’est
pas éliminé des pores, ceci conduit à des défauts de poussée verticale.
Afin de prévenir de fortes vibrations de la balance, posez l’échantillon avec
précaution.
Evitez la formation de charges statiques, p. ex. ne séchez les corps plongeant en
verre qu’avec un chiffon en coton.
Si la densité de vos corps solides ne diverge que légèrement de celle de l’eau
distillée l’éthanol peut servir de liquide de mesure. Mais vérifiez au préalable, que
l’échantillon est résistant aux solvants. De plus pour les travaux avec l’éthanol, il
convient de respecter scrupuleusement les directives de sécurité en vigueur.
Manipuler avec précaution le corps plongeant en verre
(en cas d’endommagement pas de recours en garantie).
Pour éviter les dégâts dus à la corrosion, ne pas laisser immergé dans le liquide
sur une plus longue période.
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